Abe Davis: New video technology that reveals an object's hidden properties

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TED


Bitte doppelklicken Sie auf die englischen Untertitel unten, um das Video abzuspielen.

Übersetzung: Lesley-Ann Mathis Lektorat: Jo Pi
00:13
Most of us think of motion as a very visual thing.
0
13373
3349
Die meisten halten Bewegung für etwas Visuelles.
00:17
If I walk across this stage or gesture with my hands while I speak,
1
17889
5088
Wenn ich über diese Bühne laufe
oder beim Sprechen Gesten mit den Händen mache,
00:22
that motion is something that you can see.
2
22977
2261
ist das eine Bewegung, die Sie sehen können.
00:26
But there's a world of important motion that's too subtle for the human eye,
3
26255
5482
Aber es gibt wichtige Bewegungen, die das menschliche Auge nicht sieht.
00:31
and over the past few years,
4
31737
2041
In den letzten paar Jahren haben wir herausgefunden,
00:33
we've started to find that cameras
5
33778
1997
dass Kameras diese Bewegungen sehen können,
00:35
can often see this motion even when humans can't.
6
35775
3410
auch wenn es die Menschen nicht können.
00:40
So let me show you what I mean.
7
40305
1551
Ich möchte Ihnen zeigen, was ich meine.
00:42
On the left here, you see video of a person's wrist,
8
42717
3622
Links sehen Sie das Video eines Handgelenks
00:46
and on the right, you see video of a sleeping infant,
9
46339
3147
und rechts das Video eines schlafenden Kleinkinds,
00:49
but if I didn't tell you that these were videos,
10
49486
3146
aber wenn ich Ihnen nicht gesagt hätte, dass das Videos sind,
00:52
you might assume that you were looking at two regular images,
11
52632
3761
hätten Sie vielleicht angenommen, Sie würden zwei normale Bilder anschauen,
00:56
because in both cases,
12
56393
1672
denn in beiden Fällen
00:58
these videos appear to be almost completely still.
13
58065
3047
scheinen diese Videos völlig still zu stehen.
01:02
But there's actually a lot of subtle motion going on here,
14
62175
3885
Aber in Wirklichkeit ist hier jede Menge subtile Bewegung im Gange
und wenn Sie das Handgelenk links berühren könnten,
01:06
and if you were to touch the wrist on the left,
15
66060
2392
01:08
you would feel a pulse,
16
68452
1996
dann würden Sie den Pulsschlag spüren,
01:10
and if you were to hold the infant on the right,
17
70448
2485
und wenn Sie das Kleinkind rechts halten würden,
01:12
you would feel the rise and fall of her chest
18
72933
2391
dann würden Sie das Heben seiner Brust spüren,
01:15
as she took each breath.
19
75324
1390
wenn es atmet.
01:17
And these motions carry a lot of significance,
20
77762
3576
Diese Bewegungen sind von großer Bedeutung,
01:21
but they're usually too subtle for us to see,
21
81338
3343
aber normalerweise für uns nicht sichtbar.
01:24
so instead, we have to observe them
22
84681
2276
Also müssen wir sie
01:26
through direct contact, through touch.
23
86957
2900
durch direkten Kontakt, durch Berührung, feststellen.
01:30
But a few years ago,
24
90997
1265
Aber vor ein paar Jahren
01:32
my colleagues at MIT developed what they call a motion microscope,
25
92262
4405
haben meine Kollegen am MIT
ein sogenanntes Bewegungs-Mikroskop entwickelt,
01:36
which is software that finds these subtle motions in video
26
96667
4384
eine Software, die diese subtilen Bewegungen in einem Video finden
01:41
and amplifies them so that they become large enough for us to see.
27
101051
3562
und verstärken kann, sodass sie groß genug für das menschliche Auge sind.
Wenn wir also diese Software auf das Video links anwenden,
01:45
And so, if we use their software on the left video,
28
105416
3483
01:48
it lets us see the pulse in this wrist,
29
108899
3250
können wir den Pulsschlag am Handgelenk erkennen
01:52
and if we were to count that pulse,
30
112149
1695
und wenn wir den Puls zählen würden,
01:53
we could even figure out this person's heart rate.
31
113844
2355
könnten wir sogar die Herzfrequenz dieser Person herausfinden.
01:57
And if we used the same software on the right video,
32
117095
3065
Wenn wir die Software auf das Video rechts anwenden würden,
02:00
it lets us see each breath that this infant takes,
33
120160
3227
können wir jeden Atemzug erkennen, den das Kleinkind macht,
02:03
and we can use this as a contact-free way to monitor her breathing.
34
123387
4137
und wir könnten ohne Berührung seine Atmung überwachen.
02:08
And so this technology is really powerful because it takes these phenomena
35
128884
5348
Diese Technologie ist sehr beeindruckend, da wir diese Phänomene,
die wir bisher durch Berührung erfahren mussten,
02:14
that we normally have to experience through touch
36
134232
2367
02:16
and it lets us capture them visually and non-invasively.
37
136599
2957
nun visuell non-invasiv erfassen können.
02:21
So a couple years ago, I started working with the folks that created that software,
38
141104
4411
Vor ein paar Jahren begann ich, mit den Erfindern der Software zu arbeiten
02:25
and we decided to pursue a crazy idea.
39
145515
3367
und wir beschlossen, eine verrückte Idee zu verfolgen.
02:28
We thought, it's cool that we can use software
40
148882
2693
Wir fanden es cool, mit Hilfe einer Software
02:31
to visualize tiny motions like this,
41
151575
3135
winzige Bewegungen wie diese sichtbar zu machen
02:34
and you can almost think of it as a way to extend our sense of touch.
42
154710
4458
und es beinahe als eine Erweiterung unseres Tastsinnes zu sehen.
02:39
But what if we could do the same thing with our ability to hear?
43
159168
4059
Aber könnten wir auch das Gleiche mit unserem Hörvermögen machen?
02:44
What if we could use video to capture the vibrations of sound,
44
164508
4665
Was, wenn wir mit einem Video Schallschwingungen aufzeichnen könnten,
02:49
which are just another kind of motion,
45
169173
2827
die einfach eine andere Form von Bewegung sind,
02:52
and turn everything that we see into a microphone?
46
172000
3346
und alles was wir sehen, in ein Mikrofon verwandeln?
02:56
Now, this is a bit of a strange idea,
47
176236
1971
Das mag eine seltsame Idee sein,
02:58
so let me try to put it in perspective for you.
48
178207
2586
also möchte ich den Zusammenhang erklären.
03:01
Traditional microphones work by converting the motion
49
181523
3488
Klassische Mikrofone konvertieren Bewegung
03:05
of an internal diaphragm into an electrical signal,
50
185011
3599
einer inneren Membran in ein elektrisches Signal.
03:08
and that diaphragm is designed to move readily with sound
51
188610
4318
Diese Membran bewegt sich bei jedem Laut,
03:12
so that its motion can be recorded and interpreted as audio.
52
192928
4807
sodass seine Bewegung als Ton aufgezeichnet werden kann.
03:17
But sound causes all objects to vibrate.
53
197735
3668
Aber Schall regt alle Gegenstände zur Vibration an.
03:21
Those vibrations are just usually too subtle and too fast for us to see.
54
201403
5480
Diese Vibrationen sind gewöhnlich zu subtil und schnell für unser Auge.
03:26
So what if we record them with a high-speed camera
55
206883
3738
Was aber, wenn wir sie mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufzeichnen
03:30
and then use software to extract tiny motions
56
210621
3576
und eine Software benutzen, um winzige Bewegungen
03:34
from our high-speed video,
57
214197
2090
aus unserem Video zu entnehmen
03:36
and analyze those motions to figure out what sounds created them?
58
216287
4274
und diese Bewegungen zu analysieren, um den auslösenden Ton zu entdecken?
03:41
This would let us turn visible objects into visual microphones from a distance.
59
221859
5449
So könnten wir sichtbare Gegenstände in visuelle Mikrofone umwandeln.
03:49
And so we tried this out,
60
229080
2183
Also wir haben wir das ausprobiert
03:51
and here's one of our experiments,
61
231263
1927
und das war eines unserer Experimente.
03:53
where we took this potted plant that you see on the right
62
233190
2949
Wir filmten eine Topfpflanze, die Sie hier rechts sehen,
03:56
and we filmed it with a high-speed camera
63
236139
2438
mit einer Hochgeschwindigkeitskamera,
03:58
while a nearby loudspeaker played this sound.
64
238577
3529
während aus einem Lautsprecher das folgende Lied spielte:
04:02
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
65
242275
8190
(Musik: "Mary Had a Little Lamb")
04:11
And so here's the video that we recorded,
66
251820
2824
Das ist das Video, das wir aufgezeichnet haben.
04:14
and we recorded it at thousands of frames per second,
67
254644
3924
Wir haben es mit 1 000 Bildern pro Sekunde aufgezeichnet,
04:18
but even if you look very closely,
68
258568
2322
aber selbst wenn Sie sehr genau hinschauen,
04:20
all you'll see are some leaves
69
260890
1951
sehen sie nur ein paar Blätter,
04:22
that are pretty much just sitting there doing nothing,
70
262841
3065
die einfach dort sind und nichts tun,
04:25
because our sound only moved those leaves by about a micrometer.
71
265906
4806
weil unser Schall diese Blätter gerade mal einen Mikrometer bewegt hat.
04:31
That's one ten-thousandth of a centimeter,
72
271103
4276
Das ist ein Zehntausendstel eines Zentimeters,
04:35
which spans somewhere between a hundredth and a thousandth
73
275379
4156
das umfasst etwas zwischen einem Hundertstel und einem Tausendstel Pixel
04:39
of a pixel in this image.
74
279535
2299
in diesem Bild.
04:41
So you can squint all you want,
75
281881
2887
Sie können also so viel blinzeln wie Sie wollen,
04:44
but motion that small is pretty much perceptually invisible.
76
284768
3335
aber diese kleine Bewegung ist so gut wie unsichtbar.
04:49
But it turns out that something can be perceptually invisible
77
289667
4157
Aber in Wahrheit kann etwas unsichtbar
04:53
and still be numerically significant,
78
293824
2809
und dennoch numerisch bedeutend sein,
04:56
because with the right algorithms,
79
296633
2002
denn mit den richtigen Algorithmen
04:58
we can take this silent, seemingly still video
80
298635
3687
können wir bei diesem stummen, scheinbar bewegungslosen Video
05:02
and we can recover this sound.
81
302322
1527
den Ton wiederherstellen.
05:04
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
82
304690
7384
(Musik: "Mary Had a Little Lamb")
05:12
(Applause)
83
312074
5828
(Applaus)
05:22
So how is this possible?
84
322058
1939
Wie ist das möglich?
05:23
How can we get so much information out of so little motion?
85
323997
4344
Wie können wir so viele Informationen aus so wenig Bewegung herausbekommen?
05:28
Well, let's say that those leaves move by just a single micrometer,
86
328341
5361
Nehmen wir an, dass diese Blätter sich nur einen einzigen Mikrometer bewegen
05:33
and let's say that that shifts our image by just a thousandth of a pixel.
87
333702
4308
und dass das unser Bild nur um ein tausendstel Pixel bewegt.
05:39
That may not seem like much,
88
339269
2572
Das mag nicht viel erscheinen,
05:41
but a single frame of video
89
341841
1996
doch ein einziges Bild eines Videos
05:43
may have hundreds of thousands of pixels in it,
90
343837
3257
besteht aus hunderttausenden Pixeln
05:47
and so if we combine all of the tiny motions that we see
91
347094
3454
und wenn wir all diese winzigen Bewegungen
05:50
from across that entire image,
92
350548
2298
aus dem ganzen Bild kombinieren,
05:52
then suddenly a thousandth of a pixel
93
352846
2623
kann sich ein tausendstel Pixel auf einmal
05:55
can start to add up to something pretty significant.
94
355469
2775
zu etwas Bedeutendem aufaddieren.
05:58
On a personal note, we were pretty psyched when we figured this out.
95
358870
3635
Ehrlich gesagt waren wir bei dieser Entdeckung völlig aus dem Häuschen.
06:02
(Laughter)
96
362505
2320
(Gelächter)
06:04
But even with the right algorithm,
97
364825
3253
Aber sogar mit dem richtigen Algorithmus
06:08
we were still missing a pretty important piece of the puzzle.
98
368078
3617
fehlte uns immer noch ein sehr wichtiges Puzzlestück.
06:11
You see, there are a lot of factors that affect when and how well
99
371695
3604
Es gibt sehr viele Parameter, die einen Einfluss darauf haben,
06:15
this technique will work.
100
375299
1997
wie gut diese Technik funktioniert.
06:17
There's the object and how far away it is;
101
377296
3204
Es hängt von dem Gegenstand und seiner Entfernung ab,
06:20
there's the camera and the lens that you use;
102
380500
2394
von der Kamera und der benutzten Linse,
06:22
how much light is shining on the object and how loud your sound is.
103
382894
4091
wie viel Licht auf den Gegenstand fällt und wie laut der Ton ist.
06:27
And even with the right algorithm,
104
387945
3375
Und sogar mit dem richtigen Algorithmus
06:31
we had to be very careful with our early experiments,
105
391320
3390
mussten wir sehr vorsichtig in unseren ersten Experimenten sein,
06:34
because if we got any of these factors wrong,
106
394710
2392
denn bei nur einem falsch eingestellten Parameter
06:37
there was no way to tell what the problem was.
107
397102
2368
gibt es keine Möglichkeit, die Fehlerquelle zu finden.
06:39
We would just get noise back.
108
399470
2647
Wir hätten nur Rauschen gehört.
06:42
And so a lot of our early experiments looked like this.
109
402117
3320
Viele unserer ersten Experimente sahen so aus.
06:45
And so here I am,
110
405437
2206
Hier bin ich
06:47
and on the bottom left, you can kind of see our high-speed camera,
111
407643
4040
und unten links können Sie unsere Hochgeschwindigkeitskamera sehen,
06:51
which is pointed at a bag of chips,
112
411683
2183
die auf eine Tüte Chips zeigt
06:53
and the whole thing is lit by these bright lamps.
113
413866
2949
und das Ganze wird mit hellen Lampen beleuchtet.
06:56
And like I said, we had to be very careful in these early experiments,
114
416815
4365
Wie bereits gesagt, mussten wir zu Beginn sehr vorsichtig sein,
07:01
so this is how it went down.
115
421180
2508
und so ging es dann weiter:
07:03
(Video) Abe Davis: Three, two, one, go.
116
423688
3761
(Video) Abe Davis: 3, 2, 1, los.
07:07
Mary had a little lamb! Little lamb! Little lamb!
117
427449
5387
Mary had a little lamb! Little lamb! Little lamb!
07:12
(Laughter)
118
432836
4500
(Gelächter)
07:17
AD: So this experiment looks completely ridiculous.
119
437336
2814
Dieses Experiment sieht völlig lächerlich aus.
07:20
(Laughter)
120
440150
1788
(Gelächter)
07:21
I mean, I'm screaming at a bag of chips --
121
441938
2345
Also, ich schreie eine Tüte Chips an --
07:24
(Laughter) --
122
444283
1551
(Gelächter)
07:25
and we're blasting it with so much light,
123
445834
2117
und wir strahlen sie mit so viel Licht an,
07:27
we literally melted the first bag we tried this on. (Laughter)
124
447951
4479
dass wir die erste Tüte buchstäblich geschmolzen haben.
07:32
But ridiculous as this experiment looks,
125
452525
3274
Aber so lächerlich das Experiment scheint,
07:35
it was actually really important,
126
455799
1788
es war tatsächlich sehr wichtig,
07:37
because we were able to recover this sound.
127
457587
2926
denn wir waren in der Lage, diese Laute wiederherzustellen.
07:40
(Audio) Mary had a little lamb! Little lamb! Little lamb!
128
460513
4712
(Ton) Mary had a little lamb! Little lamb! Little lamb!
07:45
(Applause)
129
465225
4088
(Applaus)
07:49
AD: And this was really significant,
130
469313
1881
Das war sehr bedeutend,
07:51
because it was the first time we recovered intelligible human speech
131
471194
4119
weil wir zum ersten Mal eine verständliche menschliche Sprache
07:55
from silent video of an object.
132
475424
2341
aus einem stummen Video eines Gegenstandes wiederherstellen konnten.
07:57
And so it gave us this point of reference,
133
477765
2391
Das gab uns einen Anhaltspunkt
08:00
and gradually we could start to modify the experiment,
134
480156
3871
und wir konnten das Experiment schrittweise verändern,
08:04
using different objects or moving the object further away,
135
484106
3805
indem wir andere Gegenstände benutzten oder sie weiter weg bewegten
08:07
using less light or quieter sounds.
136
487911
2770
und weniger Licht oder leisere Töne benutzten.
08:11
And we analyzed all of these experiments
137
491887
2874
Wir analysierten alle diese Experimente,
08:14
until we really understood the limits of our technique,
138
494761
3622
bis wir die Grenzen unserer Technik begriffen,
08:18
because once we understood those limits,
139
498383
1950
denn dann wussten wir, wie wir sie überschreiten konnten.
08:20
we could figure out how to push them.
140
500333
2346
08:22
And that led to experiments like this one,
141
502679
3181
Das führte zu folgendem Experiment,
08:25
where again, I'm going to speak to a bag of chips,
142
505860
2739
bei dem ich wieder zu einer Tüte Chips spreche,
08:28
but this time we've moved our camera about 15 feet away,
143
508599
4830
aber dieses Mal haben wir die Kamera etwa 5 Meter wegbewegt,
08:33
outside, behind a soundproof window,
144
513429
2833
nach draußen hinter eine schalldichte Scheibe
08:36
and the whole thing is lit by only natural sunlight.
145
516262
2803
und das Ganze wird nur von Sonnenlicht beleuchtet.
08:40
And so here's the video that we captured.
146
520529
2155
Hier das Video, das wir aufgezeichnet haben.
08:44
And this is what things sounded like from inside, next to the bag of chips.
147
524450
4559
So hat es sich in der Nähe der Tüte Chips angehört:
08:49
(Audio) Mary had a little lamb whose fleece was white as snow,
148
529009
5038
(Ton) Mary had a little lamb whose fleece was white as snow,
08:54
and everywhere that Mary went, that lamb was sure to go.
149
534047
5619
and everywhere that Mary went, that lamb was sure to go.
08:59
AD: And here's what we were able to recover from our silent video
150
539666
4017
AD: Das haben wir aus dem stummen Video wiedergewonnen,
09:03
captured outside behind that window.
151
543683
2345
das wir außerhalb des Fensters aufgezeichnet hatten.
09:06
(Audio) Mary had a little lamb whose fleece was white as snow,
152
546028
4435
(Ton) Mary had a little lamb whose fleece was white as snow,
09:10
and everywhere that Mary went, that lamb was sure to go.
153
550463
5457
and everywhere that Mary went, that lamb was sure to go.
09:15
(Applause)
154
555920
6501
(Applaus)
09:22
AD: And there are other ways that we can push these limits as well.
155
562421
3542
AD: Es gibt noch andere Möglichkeiten, die Grenzen zu erweitern.
09:25
So here's a quieter experiment
156
565963
1798
Das ist ein ruhigeres Experiment,
09:27
where we filmed some earphones plugged into a laptop computer,
157
567761
4110
bei dem wir Kopfhörer filmten,
die in einen Laptop eingesteckt waren,
09:31
and in this case, our goal was to recover the music that was playing on that laptop
158
571871
4110
mit dem Ziel, die Musik wieder herzustellen, die auf dem Laptop lief,
09:35
from just silent video
159
575981
2299
nur von diesem stummen Video
09:38
of these two little plastic earphones,
160
578280
2507
dieser zwei Mini-Kopfhörer.
09:40
and we were able to do this so well
161
580787
2183
Auch das gelang uns so gut,
09:42
that I could even Shazam our results.
162
582970
2461
dass das Ergebnis sogar von einer Musiksoftware erkannt wurde.
09:45
(Laughter)
163
585431
2411
(Gelächter)
09:49
(Music: "Under Pressure" by Queen)
164
589191
10034
(Musik: "Under Pressure" von Queen)
10:01
(Applause)
165
601615
4969
(Applaus)
10:06
And we can also push things by changing the hardware that we use.
166
606584
4551
Wir können die Dinge vorantreiben, in dem wir die Hardware ändern.
10:11
Because the experiments I've shown you so far
167
611135
2461
Denn die bisher gezeigten Experimente
10:13
were done with a camera, a high-speed camera,
168
613596
2322
waren mit einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet,
10:15
that can record video about a 100 times faster
169
615918
2879
die ein Video 100-mal schneller aufzeichnen kann
10:18
than most cell phones,
170
618797
1927
als die meisten Handys,
10:20
but we've also found a way to use this technique
171
620724
2809
aber wir haben auch einen Weg gefunden,
diese Technik mit normaleren Kameras zu nutzen.
10:23
with more regular cameras,
172
623533
2230
10:25
and we do that by taking advantage of what's called a rolling shutter.
173
625763
4069
Wir nutzen den sogenannten Rolling-Shutter-Effekt aus.
10:29
You see, most cameras record images one row at a time,
174
629832
4798
Die meisten Kameras zeichnen Bilder zeilenweise auf
10:34
and so if an object moves during the recording of a single image,
175
634630
5702
und wenn sich ein Objekt gleichzeitig bewegt,
10:40
there's a slight time delay between each row,
176
640344
2717
gibt es eine kurze Verzögerung zwischen den einzelnen Zeilen,
10:43
and this causes slight artifacts
177
643061
3157
was leichte Bildstörungen verursacht,
10:46
that get coded into each frame of a video.
178
646218
3483
die in den Einzelbildern eines Videos kodiert werden.
10:49
And so what we found is that by analyzing these artifacts,
179
649701
3806
Wir fanden heraus, dass wir beim Analysieren der Bildstörungen
10:53
we can actually recover sound using a modified version of our algorithm.
180
653507
4615
den Ton mit einem angepassten Algorithmus wiederherstellen können.
10:58
So here's an experiment we did
181
658122
1912
Das ist unser Experiment,
11:00
where we filmed a bag of candy
182
660034
1695
bei dem wir eine Tüte Süßigkeiten gefilmt haben,
11:01
while a nearby loudspeaker played
183
661729
1741
während ein Lautsprecher das Lied
11:03
the same "Mary Had a Little Lamb" music from before,
184
663470
2972
"Mary Had a Little Lamb" spielte.
11:06
but this time, we used just a regular store-bought camera,
185
666442
4203
Aber dieses Mal benutzen wir nur eine alltägliche Kamera
11:10
and so in a second, I'll play for you the sound that we recovered,
186
670645
3174
und ich werde Ihnen den Klang vorspielen, den wir wiederherstellen konnten.
11:13
and it's going to sound distorted this time,
187
673819
2050
Es wird dieses Mal verzerrt klingen,
11:15
but listen and see if you can still recognize the music.
188
675869
2836
aber vielleicht können Sie das Lied noch erkennen.
11:19
(Audio: "Mary Had a Little Lamb")
189
679723
6223
(Ton: "Mary Had a Little Lamb")
11:37
And so, again, that sounds distorted,
190
697527
3465
Zugegeben, es klingt verzerrt,
11:40
but what's really amazing here is that we were able to do this
191
700992
4386
aber das Beeindruckende hier ist,
dass wir das mit Geräten gemacht haben,
11:45
with something that you could literally run out
192
705378
2626
die Sie ganz normal in einem Elektronik-Fachgeschäft kaufen können.
11:48
and pick up at a Best Buy.
193
708004
1444
11:51
So at this point,
194
711122
1363
An dieser Stelle
11:52
a lot of people see this work,
195
712485
1974
sehen viele Leute diese Arbeit
11:54
and they immediately think about surveillance.
196
714459
3413
und denken sofort an Überwachung.
11:57
And to be fair,
197
717872
2415
Und um ehrlich zu sein, ist es leicht vorstellbar,
12:00
it's not hard to imagine how you might use this technology to spy on someone.
198
720287
4133
wie man diese Technik zum Ausspionieren nutzen könnte.
12:04
But keep in mind that there's already a lot of very mature technology
199
724420
3947
Aber Sie sollten bedenken,
dass es bereits sehr gute Überwachungstechniken gibt.
12:08
out there for surveillance.
200
728367
1579
12:09
In fact, people have been using lasers
201
729946
2090
Tatsächlich benutzt man schon seit Jahrzehnten Laser,
12:12
to eavesdrop on objects from a distance for decades.
202
732036
2799
um Objekte aus Entfernung abzuhören.
12:15
But what's really new here,
203
735978
2025
Aber wirklich neu und anders an dieser Technik ist,
12:18
what's really different,
204
738003
1440
12:19
is that now we have a way to picture the vibrations of an object,
205
739443
4295
dass wir die Vibrationen eines Gegenstandes verbildlichen können,
12:23
which gives us a new lens through which to look at the world,
206
743738
3413
was uns eine neue Linse gibt, durch die wir die Welt betrachten können.
12:27
and we can use that lens
207
747151
1510
Mit dieser Linse können wir
12:28
to learn not just about forces like sound that cause an object to vibrate,
208
748661
4899
nicht mehr nur über Kräfte wie Schall lernen, die Gegenstände vibrieren lassen,
12:33
but also about the object itself.
209
753560
2288
sondern auch mehr über den Gegenstand selbst.
12:36
And so I want to take a step back
210
756975
1693
Deshalb möchte ich einen Schritt zurückgehen
12:38
and think about how that might change the ways that we use video,
211
758668
4249
und darüber nachdenken,
wie das unsere Nutzung von Videos verändern könnte.
12:42
because we usually use video to look at things,
212
762917
3553
Normalerweise verwenden wir Videos, um Dinge anzuschauen,
12:46
and I've just shown you how we can use it
213
766470
2322
und ich habe Ihnen gerade gezeigt,
12:48
to listen to things.
214
768792
1857
wie wir mit ihnen Dingen zuhören können.
12:50
But there's another important way that we learn about the world:
215
770649
3971
Aber wir lernen auch viel über die Welt,
12:54
that's by interacting with it.
216
774620
2275
indem wir mit ihr interagieren.
12:56
We push and pull and poke and prod things.
217
776895
3111
Wir ziehen, drücken, stoßen und stupsen Dinge.
13:00
We shake things and see what happens.
218
780006
3181
Wir schütteln Dinge und warten ab, was passiert.
13:03
And that's something that video still won't let us do,
219
783187
4273
Mit einem Video können wir das nicht tun,
13:07
at least not traditionally.
220
787460
2136
zumindest nicht bisher.
13:09
So I want to show you some new work,
221
789596
1950
Deshalb möchte ich Ihnen unsere neuste Arbeit zeigen,
13:11
and this is based on an idea I had just a few months ago,
222
791546
2667
die auf einer Idee basiert, die ich vor wenigen Monaten hatte
13:14
so this is actually the first time I've shown it to a public audience.
223
794213
3301
und hier zum ersten Mal in der Öffentlichkeit zeige.
13:17
And the basic idea is that we're going to use the vibrations in a video
224
797514
5363
Die Grundidee ist, dass wir die Vibrationen in einem Video nutzen,
13:22
to capture objects in a way that will let us interact with them
225
802877
4481
um Objekte so aufzuzeichnen, dass wir mit ihnen interagieren können
13:27
and see how they react to us.
226
807358
1974
und sehen, wie sie auf uns reagieren.
13:31
So here's an object,
227
811120
1764
Das hier ist ein Gegenstand,
13:32
and in this case, it's a wire figure in the shape of a human,
228
812884
3832
in diesem Fall eine menschenförmige Drahtfigur,
13:36
and we're going to film that object with just a regular camera.
229
816716
3088
und wir zeichnen den Gegenstand mit einer normalen Kamera auf.
13:39
So there's nothing special about this camera.
230
819804
2124
Die Kamera ist nichts Besonderes.
13:41
In fact, I've actually done this with my cell phone before.
231
821928
2961
Um ehrlich zu sein, habe ich das zuvor mit meiner Handykamera gemacht.
13:44
But we do want to see the object vibrate,
232
824889
2252
Aber wir wollen den Gegenstand schwingen sehen,
13:47
so to make that happen,
233
827141
1133
deshalb schlagen wir einfach leicht auf die Oberfläche, auf der er steht,
13:48
we're just going to bang a little bit on the surface where it's resting
234
828274
3346
13:51
while we record this video.
235
831620
2138
während wir das Video aufzeichnen.
13:59
So that's it: just five seconds of regular video,
236
839398
3671
Das ist alles: fünf Sekunden eines normalen Videos,
14:03
while we bang on this surface,
237
843069
2136
während wir auf die Oberfläche schlagen
14:05
and we're going to use the vibrations in that video
238
845205
3513
und wir nutzen die Schwingungen im Video,
14:08
to learn about the structural and material properties of our object,
239
848718
4544
um etwas über die Eigenschaften unseres Gegenstandes zu lernen,
14:13
and we're going to use that information to create something new and interactive.
240
853262
4834
und mit diesen Informationen schaffen wir etwas Neues und Interaktives.
14:24
And so here's what we've created.
241
864866
2653
Das ist dabei herausgekommen.
14:27
And it looks like a regular image,
242
867519
2229
Es sieht wie ein gewöhnliches Bild aus,
14:29
but this isn't an image, and it's not a video,
243
869748
3111
aber es ist weder ein Bild noch ein Video,
14:32
because now I can take my mouse
244
872859
2368
denn ich kann jetzt meine Maus nehmen
14:35
and I can start interacting with the object.
245
875227
2859
und anfangen, mit dem Gegenstand zu interagieren.
14:44
And so what you see here
246
884936
2357
Hier sehen Sie eine Simulation,
14:47
is a simulation of how this object
247
887389
2226
wie dieses Objekt auf neue Kräfte reagieren würde,
14:49
would respond to new forces that we've never seen before,
248
889615
4458
auf die es noch nie getroffen ist,
14:54
and we created it from just five seconds of regular video.
249
894073
3633
und all das haben wir nur aus diesem 5-Sekunden-Video geschaffen.
14:59
(Applause)
250
899249
4715
(Applaus)
15:09
And so this is a really powerful way to look at the world,
251
909421
3227
Dieser Blick auf die Welt gibt uns viele Möglichkeiten,
15:12
because it lets us predict how objects will respond
252
912648
2972
denn er erlaubt uns vorherzusagen,
wie Gegenstände auf neue Situationen reagieren werden.
15:15
to new situations,
253
915620
1823
15:17
and you could imagine, for instance, looking at an old bridge
254
917443
3473
Es ist vorstellbar, dass man sich bei einer alten Brücke fragt,
15:20
and wondering what would happen, how would that bridge hold up
255
920916
3527
was passieren würde, wie sie standhalten würde,
15:24
if I were to drive my car across it.
256
924443
2833
wenn ich mit meinem Auto darüber fahre.
Auf diese Frage wüssten Sie vermutlich gerne die Antwort,
15:27
And that's a question that you probably want to answer
257
927276
2774
15:30
before you start driving across that bridge.
258
930050
2560
bevor Sie über die Brücke fahren.
15:33
And of course, there are going to be limitations to this technique,
259
933988
3272
Natürlich wird diese Technik ihre Grenzen haben,
15:37
just like there were with the visual microphone,
260
937260
2462
genauso wie bei dem visuellen Mikrofon,
15:39
but we found that it works in a lot of situations
261
939722
3181
aber wir fanden heraus, dass es in vielen Situationen funktioniert,
15:42
that you might not expect,
262
942903
1875
in denen man es nicht erwarten würde,
15:44
especially if you give it longer videos.
263
944778
2768
besonders wenn man längere Videos benutzt.
15:47
So for example, here's a video that I captured
264
947546
2508
Das ist zum Beispiel ein Video,
das ich von einem Busch vor meiner Wohnung gefilmt habe,
15:50
of a bush outside of my apartment,
265
950054
2299
15:52
and I didn't do anything to this bush,
266
952353
3088
und ich habe nichts mit dem Busch gemacht,
15:55
but by capturing a minute-long video,
267
955441
2705
außer dass ich ein einminütiges Video aufgezeichnet habe.
15:58
a gentle breeze caused enough vibrations
268
958146
3378
Ein leichtes Lüftchen hat genug Schwingungen verursacht,
16:01
that we could learn enough about this bush to create this simulation.
269
961524
3587
dass wir genug Informationen hatten, um diese Simulation zu erstellen.
16:07
(Applause)
270
967270
6142
(Applaus)
16:13
And so you could imagine giving this to a film director,
271
973412
2972
Man könnte nun das Video einem Filmregisseur geben,
16:16
and letting him control, say,
272
976384
1719
damit er die Stärke und Richtung des Windes
16:18
the strength and direction of wind in a shot after it's been recorded.
273
978103
4922
nach einer Aufnahme steuern kann.
16:24
Or, in this case, we pointed our camera at a hanging curtain,
274
984810
4535
Oder in diesem Fall hier richteten wir unsere Kamera auf einen Vorhang
16:29
and you can't even see any motion in this video,
275
989345
4129
und man kann überhaupt keine Bewegung im Video erkennen,
16:33
but by recording a two-minute-long video,
276
993474
2925
aber während des zweiminütigen Videos
16:36
natural air currents in this room
277
996399
2438
sorgte normale Luftzirkulation für ausreichend subtile,
16:38
created enough subtle, imperceptible motions and vibrations
278
998837
4412
nicht wahrnehmbare Bewegungen und Schwingungen,
16:43
that we could learn enough to create this simulation.
279
1003249
2565
dass wir genug Informationen hatten, um diese Simulation zu kreieren.
16:48
And ironically,
280
1008243
2366
Und ironischerweise
16:50
we're kind of used to having this kind of interactivity
281
1010609
3088
sind wir es gewöhnt, diese Art der Interaktion
16:53
when it comes to virtual objects,
282
1013697
2647
bei virtuellen Gegenständen zu erleben,
16:56
when it comes to video games and 3D models,
283
1016344
3297
zum Beispiel in Videospielen und 3D-Modellen,
16:59
but to be able to capture this information from real objects in the real world
284
1019641
4404
aber diese Informationen von einem Gegenstand in der wirklichen Welt
17:04
using just simple, regular video,
285
1024045
2817
mit einem gewöhnlichen Video aufzuzeichnen,
17:06
is something new that has a lot of potential.
286
1026862
2183
ist etwas Neues mit viel Potential.
17:10
So here are the amazing people who worked with me on these projects.
287
1030410
4904
Das hier sind die beeindruckenden Leute,
die mit mir an diesen Projekten gearbeitet haben.
17:16
(Applause)
288
1036057
5596
(Applaus)
17:24
And what I've shown you today is only the beginning.
289
1044819
3057
Was ich Ihnen heute gezeigt habe, ist nur der Anfang.
17:27
We've just started to scratch the surface
290
1047876
2113
Wir haben gerade begonnen, an der Oberfläche dessen zu kratzen,
17:29
of what you can do with this kind of imaging,
291
1049989
2972
was man mit dieser Art der Bildverarbeitung machen kann,
17:32
because it gives us a new way
292
1052961
2286
da sie uns eine neue Möglichkeit bietet,
17:35
to capture our surroundings with common, accessible technology.
293
1055342
4724
unsere Umgebung mit gewöhnlicher Technik aufzuzeichnen.
17:40
And so looking to the future,
294
1060066
1929
Mit Blick auf die Zukunft
17:41
it's going to be really exciting to explore
295
1061995
2037
wird es sehr aufregend sein zu entdecken,
17:44
what this can tell us about the world.
296
1064032
1856
was uns das über die Welt sagen kann.
17:46
Thank you.
297
1066381
1204
Danke.
17:47
(Applause)
298
1067610
6107
(Applaus)
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